Xerox Alto

El Xerox Alto es un sistema informático desarrollado en el Centro de Investigación de Palo Alto ( Xerox PARC ) en la década de 1970. Se considera una de las primeras estaciones de trabajo o computadoras personales , y su desarrollo fue pionero en muchos aspectos de la informática moderna. Entre sus avances se incluyen la interfaz gráfica de usuario (GUI), el ratón , la conexión en red Ethernet y la capacidad de ejecutar múltiples aplicaciones simultáneamente . Fue uno de los primeros ordenadores en utilizar un editor de texto WYSIWYG (Lo que ves es lo que obtienes) y contaba con una pantalla de mapa de bits. El Alto no tuvo éxito comercial, pero influyó significativamente en el desarrollo de futuros sistemas informáticos.

El Alto fue diseñado para un sistema operativo basado en una GUI, que más tarde utilizó la metáfora del escritorio . ^{[ 6 ] [ 7 ]} Las primeras máquinas se presentaron el 1 de marzo de 1973, ^{[ 8 ]} y en producción limitada a partir de una década antes de que los diseños de Xerox inspiraran a Apple a lanzar las primeras computadoras GUI de mercado masivo. El Alto está contenido en un gabinete relativamente pequeño y utiliza una unidad central de procesamiento (CPU) personalizada construida a partir de múltiples circuitos integrados SSI y MSI . Cada máquina costaba decenas de miles de dólares. Inicialmente se fabricaron pocas, pero a finales de la década de 1970, alrededor de 1000 estaban en uso en varios laboratorios de Xerox, y alrededor de otras 500 en varias universidades. La producción total fue de aproximadamente 2000 sistemas.

El Alto se hizo muy conocido en Silicon Valley y su interfaz gráfica de usuario (GUI) se consideraba cada vez más como el futuro de la informática. En 1979, Steve Jobs organizó una visita a Xerox PARC, durante la cual el personal de Apple Computer recibió demostraciones de la tecnología de Xerox a cambio de que Xerox pudiera adquirir opciones sobre acciones de Apple. ^{[ 9 ]} Tras dos visitas para ver el Alto, los ingenieros de Apple utilizaron los conceptos en el desarrollo de los sistemas Lisa y Macintosh .

En 1981, Xerox comercializó la línea de computadoras de oficina Star , basada en conceptos de la Alto. Un sistema de oficina completo, que incluía varias estaciones de trabajo, almacenamiento y una impresora láser, costaba hasta 100 000 dólares (equivalente a 350 000 dólares en 2025) . Al igual que la Alto, la Star tuvo poca repercusión directa en el mercado.

Alto ratón

Los tres botones superiores

La parte inferior tiene tres bolas que ruedan.

El Alto es el primer ordenador con un sistema operativo gráfico y se construyó sobre diseños de interfaz gráfica anteriores. Fue concebido en 1972 en un memorándum escrito por Butler Lampson , inspirado en el sistema oN-Line (NLS) desarrollado por Douglas Engelbart y Dustin Lindberg en SRI International (SRI). También influyó el sistema educativo PLATO desarrollado en el Laboratorio de Investigación de Educación Basada en Ordenadores de la Universidad de Illinois. ^{[ 10 ]} El Alto fue diseñado principalmente por Charles P. Thacker . El diseño industrial y la fabricación se subcontrataron al Grupo de Programas Especiales de Xerox en El Segundo , cuyo equipo incluía al director del programa Doug Stewart, al director de operaciones Abbey Silverstone y al diseñador industrial Bob Nishimura. El Grupo de Programas Especiales produjo una primera serie de 30 unidades, trabajando con John Ellenby en PARC y Stewart y Silverstone en El Segundo, quienes fueron responsables del rediseño de la electrónica del Alto. Debido al éxito de la prueba piloto, el equipo llegó a producir aproximadamente 2000 unidades durante los siguientes diez años. ^{[ 11 ]}

Varios chasis de Xerox Alto se exhiben en el Museo de Historia de la Computación en Mountain View, California ; uno se exhibe en el Museo de Tecnología y Arte Mimms en Roswell, Georgia ; y varios se encuentran en manos privadas. Sistemas en funcionamiento se exhiben en el Museo de Computación System Source en Hunt Valley , Maryland . Charles P. Thacker recibió el Premio Turing 2009 de la Asociación para la Maquinaria de Computación el 9 de marzo de 2010 por su diseño y realización pioneros del Alto. ^{[ 12 ]} El Premio Charles Stark Draper 2004 fue otorgado a Thacker, Alan C. Kay , Butler Lampson y Robert W. Taylor por su trabajo en el Alto. ^{[ 13 ]}

El 21 de octubre de 2014, el Museo de Historia de la Computación publicó el código fuente del software Alto y otros recursos. ^{[ 14 ]}

La siguiente descripción se basa principalmente en el Manual de hardware Alto de agosto de 1976 de Xerox PARC. ^{[ 15 ]}

Alto utiliza un diseño microcodificado, pero a diferencia de muchos ordenadores, el motor de microcódigo no está oculto al programador en un diseño por capas. Aplicaciones como Pinball aprovechan esto para acelerar el rendimiento. El Alto tiene una unidad aritmético-lógica (ALU) de segmento de bits basada en el chip Texas Instruments 74181 , una memoria de control ROM con una extensión de memoria de control escribible y tiene 128 KB (ampliable a 512) de memoria principal organizada en palabras de 16 bits. El almacenamiento masivo lo proporciona una unidad de disco duro que utiliza un cartucho extraíble de 2,5 MB de un solo plato ( Diablo Systems , una empresa que Xerox compró posteriormente) similar a los utilizados por el IBM 2310. La máquina base y una unidad de disco están alojadas en un gabinete del tamaño aproximado de un frigorífico pequeño ; se puede añadir una unidad de disco más mediante conexión en cadena .

Alto difumina e ignora la distinción entre elementos funcionales. En lugar de una unidad central de procesamiento independiente con una interfaz eléctrica bien definida (como un bus del sistema ) para el almacenamiento y los periféricos, la ALU de Alto interactúa directamente con las interfaces de hardware para la memoria y los periféricos, impulsada por microinstrucciones que se generan desde el almacén de control. La máquina de microcódigo admite hasta 16 tareas multitarea cooperativas , cada una con prioridad fija . La tarea del emulador ejecuta el conjunto de instrucciones normal con el que se escriben la mayoría de las aplicaciones; dicho conjunto de instrucciones es similar al de un Data General Nova . ^{[ 16 ]} Otras tareas se encargan de la visualización, la actualización de la memoria, el disco, la red y otras funciones de E/S. Por ejemplo, el controlador de visualización de mapa de bits es poco más que un registro de desplazamiento de 16 bits ; el microcódigo mueve los datos de actualización de la pantalla desde la memoria principal al registro de desplazamiento, que los serializa en una visualización de píxeles que corresponden a los unos y ceros de los datos de la memoria. Ethernet también se admite con un hardware mínimo, con un registro de desplazamiento que actúa bidireccionalmente para serializar las palabras de salida y deserializar las palabras de entrada. Su velocidad se diseñó para ser de 3 Mbit/s porque el motor de microcódigo no puede ir más rápido y seguir soportando la visualización de vídeo, la actividad del disco y la actualización de la memoria. 

A diferencia de la mayoría de los miniordenadores de la época, el Alto no admite una terminal serie para la interfaz de usuario. Aparte de una conexión Ethernet , el único dispositivo de salida común del Alto es una pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT) bicolor (blanco y negro) con base inclinable y giratoria, montada en orientación vertical en lugar de la más común horizontal. Sus dispositivos de entrada son un teclado desmontable personalizado, un ratón de tres botones y un teclado de acordes de 5 teclas opcional . Los dos últimos elementos habían sido introducidos por el Sistema en Línea de SRI y el ratón fue un éxito instantáneo entre los usuarios del Alto, pero el teclado de acordes nunca se popularizó.

En los primeros ratones, los botones eran tres barras estrechas dispuestas verticalmente en lugar de horizontalmente; en la documentación, se les denominaba según sus colores. El movimiento se detectaba mediante dos ruedas perpendiculares. Estos ratones pronto fueron reemplazados por un ratón de bola, inventado por Ronald E. Rider y desarrollado por Bill English . Se trata de ratones fotomecánicos que, en un principio, utilizaban luz blanca y, posteriormente, infrarrojos (IR) para contar las rotaciones de las ruedas en su interior.

Cada tecla del teclado Alto se representa como un bit independiente en un conjunto de ubicaciones de memoria. Como resultado, es posible leer varias pulsaciones de teclas simultáneamente . Esta característica se puede usar para modificar la ubicación del disco desde donde arranca el Alto. El valor del teclado se usa como la dirección del sector del disco desde donde arrancar, y al mantener pulsadas teclas específicas mientras se presiona el botón de arranque, se pueden cargar diferentes microcódigos y sistemas operativos. Esto dio origen a la expresión "arranque de nariz", donde las teclas necesarias para arrancar una versión de prueba del sistema operativo requieren más dedos de los que el usuario puede articular. Los arranques de nariz quedaron obsoletos con el move2keysprograma que desplaza archivos en el disco para que se pueda usar una secuencia de teclas específica.

Para el Alto se desarrollaron varios dispositivos de entrada/salida adicionales, como una cámara de televisión, la impresora de margarita Hy-Type y un puerto paralelo, aunque estos últimos eran bastante raros. El Alto también podía controlar unidades de disco externas para funcionar como servidor de archivos . Esta era una aplicación común para la máquina.

El software inicial para el Alto se escribió en el lenguaje de programación BCPL , y posteriormente en Mesa , ^{[ 1 ]} que no se utilizó ampliamente fuera de PARC pero influyó en varios lenguajes posteriores, como Modula . El Alto utilizaba una versión temprana de ASCII que carecía del carácter de guion bajo , y en su lugar tenía el carácter de flecha izquierda utilizado en ALGOL 60 y muchos derivados para el operador de asignación : esta peculiaridad pudo haber sido el origen del estilo CamelCase para identificadores compuestos . Los Altos también eran programables mediante microcódigo por los usuarios. ^{[ 15 ]}

El Alto contribuyó a popularizar el uso del modelo de gráficos rasterizados para toda la salida, incluyendo texto e imágenes. También introdujo el concepto de la operación de transferencia de bloques de bits ( bit blit , BitBLT) como la interfaz de programación fundamental para la pantalla. A pesar de su reducida memoria, se escribieron muchos programas innovadores para el Alto, entre ellos:

• los primeros sistemas de preparación de documentos con composición tipográfica WYSIWYG , Bravo y Gypsy ;
• la herramienta de correo electrónico Laurel , ^{[ 17 ]} y su sucesora, Hardy ^{[ 18 ] [ 19 ]}
• El editor de gráficos vectoriales Sil, utilizado principalmente para circuitos lógicos, placas de circuitos impresos y otros diagramas técnicos;
• el editor de mapas de bits Markup (un antiguo programa de dibujo );
• El editor gráfico Draw utiliza líneas y curvas;
• el primer editor de circuitos integrados WYSIWYG , ICARUS, basado en el trabajo de Lynn Conway , Carver Mead y la revolución de Mead y Conway ; ^{[ 20 ]}
• las primeras versiones del entorno Smalltalk
• Interlisp
• uno de los primeros videojuegos multijugador en red ( Alto Trek de Gene Ball ).

No existían programas de hojas de cálculo ni bases de datos. El primer programa electrónico de hojas de cálculo, VisiCalc , no apareció hasta 1979.

Técnicamente, el Alto es un miniordenador pequeño, pero podría considerarse un ordenador personal en el sentido de que lo utilizaba una sola persona sentada en un escritorio, a diferencia de los ordenadores centrales y otros miniordenadores de la época. Podría decirse que es "el primer ordenador personal", aunque este título es objeto de debate. De forma más significativa (y quizás menos controvertida), puede considerarse uno de los primeros sistemas de estación de trabajo , con sucesores como las estaciones de trabajo PERQ y Apollo y los sistemas de Symbolics (diseñados para ejecutar Lisp de forma nativa como entorno de desarrollo). ^{[ 21 ]}

Entre 1976 y 1977, el pionero informático suizo Niklaus Wirth pasó un año sabático en PARC y quedó fascinado con el Alto. Al no poder traer un sistema Alto a Europa, Wirth decidió construir un nuevo sistema desde cero y diseñó el Lilith con su grupo. ^{[ 22 ]} Estuvo listo para usarse alrededor de 1980, antes de que Xerox lanzara el Star en 1981 y Apple lanzara el Lisa en 1983 y el Macintosh en 1984. Alrededor de 1985, Wirth comenzó un rediseño completo del Lilith bajo el nombre de "Proyecto Oberon" .

En 1978, Xerox donó 50 Altos al Instituto Tecnológico de Massachusetts , la Universidad de Stanford , la Universidad Carnegie Mellon [ ^{1 ] y} la Universidad de Rochester ^{[ 23 ]} . El Instituto de Ciencias de la Computación de la Oficina Nacional de Estándares en Gaithersburg, Maryland, recibió un Alto a finales de 1978 junto con servidores de archivos Xerox Interim File System (IFS) e impresoras láser Dover. Estas máquinas inspiraron las estaciones de trabajo ETH Zúrich Lilith y Three Rivers Company PERQ , y la estación de trabajo Stanford University Network (SUN), que dio origen a una empresa derivada, Sun Microsystems . La estación de trabajo Apollo/Domain estuvo fuertemente influenciada por el Alto.

Tras la adquisición de un Alto, el departamento de sistemas de información de la Casa Blanca intentó orientar a los proveedores federales de informática hacia su modelo. La Oficina Ejecutiva del Presidente de los Estados Unidos (EOP) emitió una solicitud de propuestas para un sistema informático que reemplazara el obsoleto sistema presupuestario de la Oficina de Administración y Presupuesto (OMB), utilizando estaciones de trabajo similares a las del Alto, conectadas a un ordenador central compatible con IBM. La solicitud fue finalmente retirada porque ningún fabricante de ordenadores centrales podía ofrecer dicha configuración.

En diciembre de 1979, Steve Jobs, cofundador de Apple Computer , visitó Xerox PARC, donde le mostraron el entorno de programación orientada a objetos Smalltalk -76, las redes y, sobre todo, la interfaz gráfica de usuario WYSIWYG controlada por ratón que ofrecía el Alto. En aquel momento, no comprendió la importancia de las dos primeras, pero la última le entusiasmó. Las interfaces gráficas de usuario se integraron rápidamente en los productos de Apple, primero en el Lisa y luego en el Macintosh , y Jobs reclutó a varios investigadores clave de PARC. ^{[ 24 ]}

Entre 1980 y 1981, los ingenieros de PARC y del Departamento de Desarrollo de Sistemas de Xerox utilizaron ordenadores Alto para diseñar las estaciones de trabajo Star .

Xerox tardó en darse cuenta del valor de la tecnología desarrollada en PARC. ^{[ 25 ]} La adquisición de Scientific Data Systems (SDS, posteriormente XDS) por parte de Xerox a finales de la década de 1960 no despertó interés en PARC. PARC construyó su propia emulación del PDP-10 de Digital Equipment Corporation , denominada MAXC. ^{[ 26 ]} El MAXC fue la máquina de acceso de PARC a ARPANET . La empresa se mostró reacia a volver al negocio de la informática con diseños no probados comercialmente, aunque muchas de sus filosofías se incorporarían posteriormente en otros productos.

La revista Byte declaró en 1981, ^{[ 1 ]}

Es improbable que alguien ajeno a la comunidad de investigación en informática pueda comprar un Alto. No están destinados a la venta comercial, sino que son herramientas de desarrollo para Xerox, por lo que no se producirán en masa. Lo que los hace dignos de mención es que muchos de los ordenadores personales del futuro se diseñarán con el conocimiento adquirido durante el desarrollo del Alto.

Tras el Alto, PARC desarrolló estaciones de trabajo más potentes (ninguna concebida como proyecto ) denominadas informalmente "las máquinas D": Dandelion (la menos potente, pero la única que se fabricó como producto en una sola forma), Dolphin; Dorado (la más potente; una máquina de lógica acoplada por emisor (ECL)); e híbridas como la Dandel-Iris.

Antes de la llegada de las computadoras personales como la Apple II en 1977 y la IBM Personal Computer (IBM PC) en 1981, el mercado informático estaba dominado por costosas computadoras centrales y minicomputadoras equipadas con terminales tontas que compartían el tiempo de procesamiento de la computadora central. Durante la década de 1970, Xerox no mostró interés en el trabajo de PARC. Cuando Xerox finalmente entró en el mercado de las PC con la Xerox 820 , rechazó descaradamente el diseño de Alto y optó en cambio por un modelo muy convencional, una máquina basada en CP/M con el monitor estándar de 80 x 24 caracteres de la época y sin ratón.

Con la ayuda de los investigadores de PARC, Xerox desarrolló finalmente la Star , basada en la estación de trabajo Dandelion, y más tarde la Star 6085, una versión más económica del sistema de oficina, basada en la estación de trabajo Daybreak . Estas máquinas, basadas en la arquitectura Wildflower descrita en un artículo de Butler Lampson , incorporaban la mayoría de las innovaciones de Alto, incluyendo la interfaz gráfica de usuario con iconos, ventanas, carpetas, redes locales basadas en Ethernet y servicios de impresión láser en red.

Xerox no se percató de su error hasta principios de la década de 1980, después de que el Macintosh revolucionara el mercado de las PC con su pantalla de mapa de bits y su interfaz centrada en el ratón. Ambas características se inspiraron en el Alto. ^{[ 25 ]} La serie Xerox Star tuvo un éxito comercial relativo, pero llegó demasiado tarde. Las costosas estaciones de trabajo de Xerox no pudieron competir con las estaciones de trabajo más económicas basadas en GUI que surgieron tras el lanzamiento del primer Macintosh, y Xerox finalmente abandonó el mercado de las estaciones de trabajo.

• NLS (sistema informático)
• Alan Kay
• Adele Goldberg (científica informática)

• Manual del usuario de Alto  : septiembre de 1979 (PDF) . Palo Alto, California: Centro de Investigación Xerox Palo Alto. Septiembre de 1979. OCLC 7271372 . 
• Hiltzik, Michael A. (1999). Dealers of Lightning: Xerox PARC and the Dawn of the Computer Age . Nueva York: HarperCollins. ISBN 978-0887309892.
• Brock, David C. (1 de marzo de 2023). "50 años después, seguimos viviendo en el mundo de la Xerox Alto" . IEEE Spectrum . Recuperado el 3 de marzo de 2023 .

• Documentos de Xerox Alto en bitsavers.org
• En el museo DigiBarn. Archivado el 23 de noviembre de 2025 en la Wayback Machine .
• Código fuente de Xerox Alto - CHM (computerhistory.org)
• Código fuente de Xerox Alto (computerhistory.org)
• "Hola mundo" en el lenguaje BCPL en el simulador Xerox Alto (righto.com)
• El Alto en vídeo de 1974
• Vídeo de una conferencia de Butler Lampson donde describe en detalle la Xerox Alto. (Duración: 2h45m)
• Un simulador de Xerox Alto a nivel de microcódigo
• Emulador de Xerox Alto ContrAlto. Archivado el 20 de junio de 2019 en Wayback Machine .
• brainsqueezer/salto_simulator: SALTO - Simulador de Xerox Alto I/II (github.com)
• Emulador SALTO-Xerox Alto (descarga directa)
• ConrAltoJS Xerox Alto Online